题目内容

17.一物体受到恒定合外力作用而做曲线运动,下列判断正确的是(  )
A.该物体的运动轨迹可能为圆
B.在相等时间内合外力做的功一定相等
C.该物体的速度方向与合外力方向之间的夹角越来越小
D.该物体速度大小由v增加到2v和由2v增加到3v的两个过程中,合外力所做的功不相等

分析 物体做匀速圆周运动时合外力提供向心力,向心力方向是变化的;
位移是矢量,曲线运动在相等时间内,位移不一定相同,由功的定义判断;
根据速度的合成来判断;
根据动能定理来判断.

解答 解:A.物体做匀速圆周运动时合外力提供向心力,向心力方向是变化的,所以在恒定合外力作用的运动轨迹不可能是圆,故A错误;
B.曲线运动在相等时间内,位移不一定相同,所以合外力做的功不一定相等,故B错误;
C.当F与Ⅴo的方向垂直时才成立,设加速度为a,速度方向与恒力方向的夹角为θ,根据速度的合成tanθ=$\frac{{v}_{0}}{at}$,因为时间逐渐增大,则θ逐渐减小;F与Ⅴo的方向不垂直时上述说法不成立,故C错误;
D.由动能定理可知,W合1=△EK1=$\frac{1}{2}$m(2v)2-$\frac{1}{2}$m(v)2=1.5mv2,W合2=△EK2=$\frac{1}{2}$m(3v)2-$\frac{1}{2}$m(2v)2=2.5mv2,所以合外力所做的功不相等,故D正确.
故选:D.

点评 本题关键是对质点做曲线运动的综合考查,匀速圆周运动,平抛运动等都是曲线运动,对于它们的特点要掌握住.

练习册系列答案
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7.在用图甲所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中,保持小车质量一定时,验证小车加速度a与合力F的关系.
①除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外,在下列器材中必须使用的有ACE(选填选项前的字母).
A.220V、50Hz的交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平(附砝码)

②为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,以下操作正确的是AC.
A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上
C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上
③某同学得到了图乙所示的一条纸带,由此得到小车加速度的大小a=1.15m/s2(保留三位有效数字).

④在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,已知三位同学利用实验数据做出的a-F图象如图丙中的1、2、3所示.下列分析正确的是B(选填选项前的字母).
A.出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力
B.出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适
C.出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大
⑤在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,由此造成的误差是系统误差(选填“系统误差”或“偶然误差”).设拉力的真实值为F,小车的质量为M,为了使$\frac{mg-{F}_{真}}{{F}_{真}}$<5%,应当满足的条件是$\frac{m}{M}$<5%.

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